Gerald Schut
Een nieuwe gelijkstroom snellader om elektrische auto’s van zonnestroom te voorzien is 4 à 12 % efficiënter dan de huidige laders. De lader vermijdt de omzettingsverliezen van gelijkstroom naar wisselstroom (en terug).
De Indiase onderzoeker Gautham Ram Chandra Mouli promoveert vandaag in Delft op het onderzoek naar de lader, dat hij met Power Research Electronics (PRE) uit Breda verrichtte.
Op steeds meer daken liggen zonnepanelen en voor steeds meer deuren staan elektrische auto’s. Het opladen van die auto’s gaat nu via het stroomnet. Daarbij wordt de gelijkstroom (DC) van de zonnepanelen omgezet in de wisselstroom (AC) van het elektriciteitsnet en wordt de wisselstroom van het elektriciteitsnet weer omgezet in gelijkstroom voor het accupakket van de auto. Bij beide omzettingsstappen gaat een 5 à 10 % van de energie verloren: in totaal 10 à 20 %. Het is veel slimmer om die nodeloze omzettingstappen te vermijden, dachten elektrotechnicus Chandra Mouli en het Bredase bedrijf Power Research Electronics (PRE). Niet alleen is het rendement hoger, maar het is ook goedkoper doordat een omvormer niet nodig is. Daarom ontwikkelden ze een laadstation waarmee zonnepanelen direct drie elektrische auto’s kunnen opladen. In het station zit ook een bidirectionele AC-DC-omvormer om de auto op te kunnen laden met netstroom wanneer de zon niet schijnt of om stroom uit de batterijen aan het net te kunnen leveren.
Het laadstation werd vorig jaar aangekondigd; hoeveel stations zijn er inmiddels geplaatst? Commercieel directeur Erik van Beusekom van PRE: ‘Het zijn er nu nog geen duizend, maar dat gaat niet lang meer duren.’ Volgens Van Beusekom komt de vraag vooral uit landen als Duitsland waar de eigenaren van zonnepanelen een beduidend lagere vergoeding ontvangen voor hun aan het net geleverde zonnestroom dan in Nederland. Hij laat weten dat er ook bij de koppeling van zonnestroom (DC) aan de auto nog omzetverliezen zijn om de spanning te verlagen: zo’n 5 %. Daarmee is de directe laadpaal beduidend efficiënter dan een conventionele. De efficiëntie van de omzetting hangt af van de capaciteit van het systeem. De onderstaande grafiek toont het verschil in efficiëntie tussen de laadpaal in donkergroen (PV->EV) en conventioneel laden via het stroomnet in lichtgroen (PV->EV (Conv) dus zonnestroom omzetten in netstroom en netstroom weer terug naar DC voor de elektrische auto.
Mouli bouwt in zijn onderzoek voort op het gegeven dat apparaten op gelijkstroom (onder meer auto’s, leds, computers en telefoons) een steeds groter deel van het elektriciteitsverbruik gaan uitmaken. De bredere onderzoeksvraag achter zijn promotie was het ontwerp van een efficiënt en slim laadsysteem op zonnestroom, waarbij auto’s op kantoor worden opgeladen en tegelijk als elektriciteitsbuffer voor het netwerk dienen.
